【应用】基于气压传感器MS5805-02BA01、温湿度传感器HTU20D的环境监测器应用方案

时间： 2020-03-10 来源：TE Connectivity

技术问答

本文介绍了使用世强代理的TE Connectivity（泰科TE）的气压传感器MS5805-02BA01和温湿度传感器 HTU20D在环境监测器中的应用方案。本方案用锂电池供电、低功耗蓝牙Soc模块为主控，可以实时传输数据实现在线环境监测；或者将采集到的数据先存放在fash中，一次性读出查看，实现离线环境监测。TE Connectivity的传感器因具有高精度、低功耗、响应速度快、稳定性好、封装小等特点，使得方案实施非常顺利。

图：方案原理框图

对于锂电池供电设备，为延长使用时间，功耗是一个主要考虑因素。而气压传感器MS5805-02BA01和温湿度传感器HTU20D在这点上都是很合适的，它们拥有很低的功耗和适合锂电池（3.7V）供电的电压，电源部分在设计时只需要考虑电池充电管理，和一个LDO即可（一般选择3V，100mA的LDO）。

表：MS5805-02BA01的工作电压及功耗

表：HTU20D的工作电压及功耗

另外，在设计蓝牙设备时体积也有很高的要求，这两款传感器的封装很小，均采用IIC接口，电路简单，外围器件少，外形尺寸详见下图。

图：MS5805-02BA01的尺寸

图：HTU20D的尺寸

在精度方面，气压传感器 MS5805-02BA01和温湿度传感器 HTU20D也有很出色的表现，其中MS5805-02BA01内置了一个24bit的Σ-Δ型ADC，25℃（750 to 1100 mbar）时精度可以达到±2mbar（0.2kpa），而HTU20D在25℃时的温度精度为±0.3℃，湿度为±2%RH，可以满足大部分的应用需求。

在PCB设计时，需要注意传感器的布置要远离发热器件，因为这两个器件都有温度测量及补偿功能，如果温度不准气压和湿度的精度也会受到影响，具体在这个项目里就是要远离主控芯片和电源部分的芯片，防止传感器受影响，其中HTU20D在layout时要在器件周围开槽，只留下走线的部分，以防止热量传递到传感器上，如下图所示。

按照上述设计要点（产品功耗、体积、精度等），结合软件和合理的结构设计就可以得到一个性能良好的环境监测器。参数如下：

1.工作电压3.7V，充电时间1小时

2.测量参数

1)气压量程：30-120kpa

精度：±0.2kpa

分辨率：0.002kpa

2)温度量程：-40~125℃

精度：±0.3℃（0-60℃）

分辨率：0.05℃

3)相对湿度量程：0-100%RH

精度：±2%RH（25℃，20-80%RH）

分辨率：0.1%RH

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zwjiang Lv9. 科学家 2020-04-23

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